Zpráva o spalovacích poměrech krbů při použití hlídače plamene
Schornsteinfegerakademie NRW, Alter Ostdamm 17, 48249 Dülmen Tel: 02594/9445-0, Fax: 02594/9445-18 Mail:
[email protected] Net: www.schornsteinfegerschule.de
Stanovení úkolu Na dvou různých prodejně běžných krbových kamnech se zkoumal během spalovacího cyklu optimální časový bod opětného přikládání paliva a funkce hlídače plamene. Hledělo se především na to, aby zařízení reagovalo bezchybně, jaký je optimální časový interval a kdy by měl běžný uživatel přiložit palivo. Použité řešení Používalo se srovnání emisních poměru a spotřeby paliva pro různé intervaly přikládání. Pro zjištění časového bodu se použily čtyři hlídače plamene Flammenpilot (FP) s různou dobou odezvy (polohy přepínače (SP 1/ 2/ 3/ 4). V důsledku toho se zjistily různé časové body a měření se mohlo provést v odpovídajících časových bodech.
Testovací kamna Pro pokusy se použily dva druhy kamen z různých cenových segmentů.
Buderus Blueline Nr. 3 (Cena cca. 2300,-€)
Thermia FUEGO V1 (Cena < 300,-€)
Kamna se při pokusech provozovala podle aktuálních návodů k použití od výrobců. Sestava pokusu Hlídače plamene Flammenpilot byly instalovány vedle sebe na stole ve vzdálenosti 3,4 m před kamny.
.
Průběh pokusu Zjištění časových bodů Hlavní pokusy se provedly na kamnech Buderus Blueline č. 3. Navíc se provedly srovnávací pokusy bez zjišťování emisí na Termio Fuego V1. Po zahřátí se zjistily odpovídající časové body hlášení a teplotní průběh během spalovací periody jednotlivých hlásičů plamene. Dodatečně se dvěma uživateli* určil časový bod přiložení. Po třech po sobě jdoucích vyhořeních se došlo k bezmála stejným výsledkům. Blueline Nr. 3 Čas Čas Čas Střední teplota spalin
SP 4 28:33 28:43 29:05
SP 3 38:35 38:34 39:06
SP 2 48:31 48:40 48:55
SP 1 58:39 58:35 59:02
Uživatel 1* 43:15 42:35 45:23
Uživatel 2* 53:49 53:48 52:03
373 °C
325 °C
278°C
252 °C
300°C
255°C
*Oba uživatelé jsou kvalifikovanými kominíky.
Teplota spalin [°C]
450 400 350 300 250 200 150 100 50
Přiložení paliva 0
Z teplotní křivky je zřetelné, že při dřívějším přiložení paliva není energie z paliva ještě dostatečně využitá a množství paliva v topeništi (viz obrázky: Množství zbytkového paliva) je příliš velké.
Množství zbytkového paliva
„SP 4 “
„SP 3 “
„SP 2 “
„SP 1 “
Při zareagování „SP 4“ bylo ještě vidět zřetelné tvoření plamene. Při novém přiložení existuje nebezpečí, že kouř vystoupí příp. by se mohl zapálit. Množství žhavých uhlíků v „SP 3 “ bylo ještě příliš vysoké. Tyto se mohou při otevření kamen vznítit. Teprve u SP2 žhne zbytkové množství lehce samo od sebe. SP1 nevykazuje skoro žádnou tvorbu žhavých uhlíků, takže provozovatelé mohou získat pocit, že už zde není jejich dostatečné množství k opětovnému rozhoření. To ovšem není ten případ. Při všech pokusech je možno palivo opět bez problémů zapálit.
Zjišťování emisí Aby se zjistilo, který časový bod je pro přiložení optimální, při příštím pokusu se palivo přikládalo vždy po odezvě jednotlivých hlásičů plamene.
-> „SP 4 “ a „SP 3 “
-> „SP 4“ a „SP 3“ Oba hlásící časy představují stejnou situaci. Už existující „zbytkové palivo“ a „nové“ palivo vede k přetížení ohniště. Přetížení ohniště je indikováno délkou plamene, teplotou spalin, jakož i vysokým obsahem kysličníku uhelnatého (CO) a nízkým obsahem kyslíku (02) a to pod 3%. Při teplotě spalin nad 500°C přestoupí délka plamene výšku spalovacího prostoru a šlehne do komína. Přetížení by mělo trvat 15 minut a po 20 minutách se hodnoty zase stabilizují.
Emise: přetížení
Überlastung „SP 4“ Přiložení 450 Přiloženípaliva paliva Teplota spalin / Obsah prachu
400 350
Überlastung „SP 3“30 25 20
300 250
15
200 10
150 100
5
50
Obsah kyslíku / Kysličník uhelnáty
500
Staub [mg/m³]
0
0 0
Abgastemp. [°C] O2 [%] CO [g/m³]
Po spálení hlásí příslušné hlásiče již po 40 minutách obnovené přiložení, tímto se zkrátí perioda spálení vždy o 20 minut vzhledem k SP1 , což vede ke zvýšené spotřebě paliva. Čas vyhoření Spotřeba Čas vyhoření Spotřeba
60 ~2,2 40 ~2,2
Optimální vyhoření 60 ~2,2 Přetížené hoření 40 40 ~2,2 ~2,2
∑ 120 ∑ ~4,4
minuty kg
∑ 120 ∑ ~6,6
minuty kg
Po přiložení paliva po hlášení SP 2 stoupne teplota spalin na cca 450°C při obsahu C02 pod 3%. Toto povede zase k přetížení, avšak obsah kysličníku uhelnatého není tak vysoký jako při obou dvou předchozích pokusech. Časový interval, než se hodnoty stabilizují, bude nižší jako dříve.
Emise: přetíženo při"SP 2" 500
30
25
Teplota spalin/ Obsah prachu
400 350
20
300 250
15
200 10
150 100
Obsah kyslíku / Kysličník uhelnatý
Přiložení paliva
450
5 Prach [mg/m³]
50
Teplota spalin [°C] O2 [%]
0
0 0
CO [g/m³]
Emise při"SP 1"
500 450
Přiložení paliva
350
20
300 250
15
200 10
150 100
Obsah kyslíku / Kysličník uhelnatý
25
400 Teplota spalin/ Obsah prachu
30
5 Staub [mg/m³]
50
Abgastemp. [°C] O2 [%] CO [g/m³]
0
0 0
Po přiložení paliva hoří velmi rovnoměrně. Stalo se tak v důsledku stoupnutí teploty na 400°C , obsahu kyslíku na 6 %, jakož i nepatrném obsahu kysličníku uhelnatého. Krátkodobá zvýšená hodnota obsahu prachu je zanedbatelná. Všechny hodnoty se během krátké doby stabilizují. Ideální spalování je viditelné z obrazu plamene.
Ideální hoření „SP 1 “
Vzdálenost hlídačů plamene Při dalším pokusu se na druhých kamnech zkoušela bezchybná funkce hlídačů plamene Flammenpilot umístěných v různých vzdálenostech. Zde se umístili vždy dva SP 2 a SP 1 ve vzdálenosti +- 1m a 3,4m od ohniště.
Pokusné vzdálenosti
Obraz plamene FUEGO V1
Pro obě ohniště reagovaly hlídače plamene při obou vzdálenostech téměř stejně. U SP 1 byly zbytkové žhavé uhlíky opět optimální pro nové přiložení.
Optimální zbytkové uhlíky „SP 1 “
Závěr Při předčasném přiložení se ohniště přetěžuje. Tímto se proto neprovozuje podle návodu k použití udávaný výrobcem. Přetěžováním se materiál ohniště nadměrně opotřebovává. Ohniště z „levnějších segmentů“ mají velmi slabou vrstvu materiálu. Přehřátím může nastat vydutí materiálu. Regulační prvky, jakož i dvířka se roztahují a materiál se rozžhavuje. Tato ohniště jsou za těchto podmínek podmíněně provozuschopná. Nastavením paliva podle SP 1 vzniká podstatně méně emisí. Na základě delší doby spalování je nižší spotřeba paliva, tato však může u různých komínových kamen kolísat. Obrázek 1
Obrázek 2
<
Hlídač plamene SP 1 signalizuje teprve při tomto obrazu plamene.
Uživatel často přikládá při tomto obrazu plamene nebo dokonce dříve.
Příliš včasné přikládání v časovém okamžiku podle obr. 1 mělo za následek ve srovnání přiložení podle obr. 2 následující rozdíly:
Prach g/m3 Kysličník uhelnatý g/m3 Spotřeba paliva
- 49,62% - 76,22% ~ - 33%
Optimální okamžik přikládání však průměrného uživatele často znervózňuje, protože má pocit, že zbytkové rozžhavené uhlíky pro zapálení přiloženého paliva nejsou dostatečné. Také požární experti tíhnou k předčasnému přikládání.
Hlídač plamene Flammenpilot ukáže, kolik se toho s technikou dá dokázat. Výhody ukázané v testu jsou:
Snížení emisí; menší spotřeba paliva; menší riziko přetížení/přehřátí a tím klesající možnost poškození kamen.
Kontaktní informace: Výhradní distributor (ČR, SK): DENDROS Bohemia s. r. o. Vidče 377 756 53 VIDČE Tel.: Fax:
+420 571 658 325 +420 571 618 009
E-mail: Web:
[email protected] www.hlidacplamene.cz
